2023 年 07 月 25 日

有禾不可 | 聊聊赋能「软件定义汽车」的重要角色——中间件

随着汽车智能化迅速发展,现在各大厂商新车上市时,都会将智能驾驶能力作为重要卖点。但关于智驾系统的介绍,大家最耳熟能详,要么是各种最新算法和上层软件功能,要么是大算力芯片和激光雷达等先进硬件。自动驾驶中间件对于许多非行业人士来说,还是一个相对陌生的名词。


与此同时,对于服务车企自动驾驶量产项目的科技创新企业来说,是否拥有全栈研发能力,是衡量企业竞争力与创新力的重要标准。


以皇冠hg1088代理线路通道为例,如今已具备「域控制器硬件+操作系统+中间件+行泊功能软件」自动驾驶全栈研发能力——除了此前禾小多为大家介绍过的HoloPilot和HoloParking自动驾驶软件系统、HoloArk域控制器硬件方案,皇冠hg1088代理线路通道还自主研发了面向SOA架构、满足AUTOSAR标准的自动驾驶中间件HoloSAR,能以松耦合机制和可组合扩展特性,灵活、高效地服务于不同汽车厂商的自动驾驶开发流程,大大缩短量产开发周期。


那么,中间件是什么?在自动驾驶系统中起到什么样的作用?HoloSAR又将如何推动皇冠hg1088代理线路通道自动驾驶方案快速量产?本期的「有禾不可」就来为大家进行简单介绍。




「软件真正定义汽车」的操作系统



「软件定义汽车」是一个经常被大家所耳闻的概念。那么,我们把自动驾驶汽车比喻成一台智能电脑,域控制器、传感器和车辆平台是硬件,部署在上面的各种感知、规划、定位算法是应用软件,相信大家很容易理解,这中间还需要一个能够衔接软硬件的操作系统。


智能移动设备上的iOS、Android,车载系统中Linux、QNX属于狭义操作系统,通常包括内核、文件系统、驱动以及部分协议栈整合在这些底层系统软件中。


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但在自动驾驶领域中还并没有发展出一个标准化、能覆盖所有车型的「超级操作系统」。多种底层系统软件并存的局面,导致自动驾驶研发复杂,开发成本剧增。


顾名思义,中间件就是介于底层系统和上层应用之间的一层软件框架。它对下可以适配不同的域控制器平台、传感器、系统内核和架构,让底层软件在不同的处理器架构和芯片间共享数据;对上可以提供统一的标准接口,支持自动驾驶数据链路上需要的各项服务,并负责各类应用软件模块之间的通信以及对底层系统资源的调度,是自动驾驶系统中不可或缺的一部分。


因此,中间件是整个自动驾驶软件架构的核心组成部分之一,与底层系统、硬件驱动层共同组成了广义上的操作系统。在软件定义汽车的时代,真正能全面掌握芯片、操作系统、中间件、算法和上层应用的创新企业才能走在技术前沿。而HoloSAR正是皇冠hg1088代理线路通道基于自身全栈自动驾驶研发能力,自主开发的智驾OS。


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HoloSAR-皇冠hg1088代理线路通道智驾OS




「软硬解耦」的关键角色




类似「软件定义汽车」,「软硬解耦」是汽车智能化的另一个热门概念,而中间件在其中正扮演着关键角色。


随着近年来自动驾驶从低阶到高阶的迅速发展,传统开发流程模式,即功能定义-硬件选型-针对不同芯片平台开发适配各自系统软件,已难以满足需求。自动驾驶软件的复杂性和快速更新迭代要求智能计算平台不仅要支持基础OTA功能,还要进一步实现软硬件解耦、区域分离、算法和应用软件模块化、接口开放。


因此,自动驾驶软件应遵循SOA(Service-Oriented Architecture,面向服务的软件架构)设计理念,即分层化、模块化和标准化,使服务和应用能够在不同车型、硬件平台、操作系统上复用,并且可以通过标准化接口对应用功能进行快速迭代升级。


自动驾驶中间件就正是可以按需调整、满足越来越复杂的底层硬件、传感器及上层应用灵活需求的平台。通过对传感器、计算平台等资源进行抽象,对算法、子系统、功能采取模块化的管理,中间件能通过统一接口,屏蔽基础硬件、底层系统和通讯协议的差异性,提供统一、标准的交互界面,从而降低上层应用软件的开发难度,使研发工程师可将注意力集中到功能算法的开发上。


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HoloSAR Designer工具


作为连接上层应用程序和底层基础软硬件的桥梁,自动驾驶中间件如果能做到足够实时、安全和开放,「软硬解耦」的插拔式设计便成为可能,这使得各种自动驾驶上层应用能够灵活适配不同的传感器、芯片、车辆平台等硬件,在后续也可以进行高效地系统迭代,从而进一步提升自动驾驶系统的研发效率,降低开发门槛和综合成本,加速产品量产。





加速自动驾驶量产落地



由此可见,中间件在自动驾驶系统中起到了承上启下的作用,能够充分发挥域控制器、传感器硬件效能,便于驾驶上层应用软件更加快速、高效、灵活地研发。作为专注于自动驾驶量产应用的科技创新公司,皇冠hg1088代理线路通道基于自身优势,自主研发了HoloSAR自动驾驶中间件。


在实际运行过程中,自动驾驶系统需要处理大量的感知数据,且为了保证安全,所有数据都需要接近实时的速度处理。这既对智驾芯片算力提出了很高的要求,还需要高效率的数据通信,保证系统能够对各种交通状况进行相应。


HoloSAR是为自动驾驶应用场景量身打造的一款基础软件,包含三部分:AP、Frameworks、Adapter,完整构建了松耦合、易扩展的软件架构,并引入DDS-TSN全域通信概念,即在SOC和MCU芯片内部署DDS融合TSN的协议,设定Qos策略及配置参数,实现上层全功能节点的核间和片间确定性通信,从而让通信组件在芯片的不同进程间通过零拷贝的方式进行数据传输,并通过优化算法,将底层通信中DDS CPU的占有率控制在10%以内。


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HoloSAR满足AUTOSAR标准和SOA架构,支持全域DDS、SOMEIP、Zero-Copy、DoIP的通信和诊断协议,并能提供灵活的工程配置与代码生成全套工具链,大大减少自动驾驶算法面向不同的硬件域控平台时所需的移植部署工作量。


同时,HoloSAR完全满足自动驾驶算法需要的三大确定性组件:确定性计算、确定性调度、确定性通信开发的虚拟化运行时硬件平台可以在无硬件的情况下,让自动驾驶软件算法功能在移植域控硬件前完成测试验证工作。


为了应对不同厂商车型硬件配置差异,HoloSAR还具备多域控适配能力,能灵活移植、部署不同芯片方案的域控制器硬件,使插拔式设计便成为可能,从而推动皇冠hg1088代理线路通道行泊一体自动驾驶方案能够面向不同厂商要求,高效完成量产部署。


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目前,HoloSAR已获得了多家国内大型主机厂和芯片公司的青睐。此外,由皇冠hg1088代理线路通道自主研发的自动驾驶域控制器HoloArk也已获得奇瑞等多家头部车企定点,将于今年量产装车。面向未来,皇冠hg1088代理线路通道将与更多大型汽车主机厂商紧密沟通,努力扩大自身“朋友圈”,以行泊一体、软硬一体、SOA服务架构和开发共赢的合作思路,推动旗下自动驾驶方案在更多主机厂车型上量产搭载,积极赋能中国乃至全球自动驾驶的落地普及。

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